本题导读

本题考查两角和与差的正弦、余弦公式。核心在于公式法、换元法的灵活运用。

📌【题干】

Question

(2012年安徽卷(理)) 设函数 .

(1)求 的最小正周期;

(2)设函数 对任意 ,有 ,且当 时,,求 在区间 上的解析式.

🔍【思路分析】

破题导航

  1. 化简 :
  • 利用两角和余弦公式:。
  • 利用降幂公式:。
  • 合并同类项,化为 的形式。
  1. 求周期:利用公式 。
  2. 求 解析式:
  • 首先确定 在已知区间 上的具体表达式。
  • 利用周期 ,将 分段平移。
  • 例如:若 ,则 ,代入已知式求解。

✅【答案】

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(1)

(2)

✍【详细解析】

Abstract

(Ⅰ)解: 先化简函数 的表达式:

由公式得 的最小正周期为:

(Ⅱ)解: 由(Ⅰ)知,。 当 时:

已知 的周期为 。

  1. 当 时: 则 , 故 。

  2. 当 时: 则 , 故 。

综上所述, 在区间 上的解析式为:

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

  1. 核心考点:三角恒等变换的熟练度;利用周期性进行区间平移的技巧。
  2. 核心方法:“区间平移法”。求分段函数解析式时,设所求区间的自变量为 ,构造出处于已知区间的自变量(如 ),代入原解析式。
  3. 易错点:化简 时符号出错;在第二问中忽略了分段讨论,导致解析式不完整。

📖【试题探源与推广】

Tip

  1. 结论推广: 若函数 满足 ,则在任意长度为 的区间内,其图象特征完全一致。
  2. 方法推广: 降幂公式 是处理三角函数二次项的必备利器。
  3. 题目推广: 若 是奇函数或偶函数,结合周期性可以求出更多区间的解析式。

🔗【关联脉络】

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